JP5573687B2 - 可変バルブタイミング制御システムのモータ回転状態検出系異常診断装置 - Google Patents
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Description
まず、図1に基づいて可変バルブタイミング制御システムの構成を説明する。
内燃機関であるエンジンのクランク軸10は、タイミングチェーン11(又はタイミングベルト)とカムスプロケット12を介してカムシャフト13に連結されている。カム軸13には、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを開閉駆動するためのカムが設けられている。カムスプロケット12とカム軸13との間にはバルブタイミング調整機構14が設けられている。
図2[a]に示すように、位置信号VTSは、モータ回転位置が所定角度変化する毎に変化するパルス信号である。また、図2[b]に示すように、方向信号VTDは、位置信号VTSと同期して変化するパルス信号であり、モータ18が正方向(カム軸13の回転方向と同一の方向)に回転するときには、方向信号VTDが位置信号VTSと同一位相で変化する。一方、図2[c]に示すように、モータ18が逆方向に回転するときには、方向信号VTDが位置信号VTSと逆位相で変化する。このような関係から、位置信号VTSと方向信号VTDとが同一位相であるときには、モータ回転方向が正方向であると判断し、位置信号VTSと方向信号VTDと逆位相であるときにはモータ回転方向が逆方向であると判断するといったように、位置信号VTSと方向信号VTDとの関係に基づいてモータ回転方向を推定することができる。
まず、図3を用いて位置信号VTSの異常診断方法の一例を説明する。
ハード回路又は高速ソフト処理により周期的に発生する位置信号VTSがHi→Lo又はLo→Hiに切り換わるタイミング(位置信号VTSのエッジ)を検出し、このエッジ検出情報を所定の診断処理周期(例えば40ms周期)で取り込んでエッジ検出フラグxvtsを次のようにしてセット/リセットする。例えば、エッジ検出フラグxvtsが「0」の状態で、位置信号VTSのエッジが検出されれば、エッジ検出フラグxvtsを「1」にセットし、エッジ検出フラグxvtsが「1」の状態で、位置信号VTSのエッジが検出されれば、エッジ検出フラグxvtsをそのまま「1」に維持する。所定の診断処理周期(例えば40ms周期)でエッジ検出フラグxvtsを判定し、エッジ検出フラグxvtsが「1」であれば、正常カウンタcvtsnorml をインクリメントして異常カウンタcvtsfault を「0」にリセットすると共に、エッジ検出フラグxvtsを「0」にリセットする。このような処理を繰り返して、正常カウンタcvtsnorml のカウント値が正常判定回数しきい値KJDGEOK を越えた時点で、位置信号VTSが正常であると判定して正常判定フラグを「1」にセットし、異常判定フラグを「0」に維持又はリセットする。
ハード回路又は高速ソフト処理により周期的に発生する方向信号VTDがHi→Lo又はLo→Hiに切り換わるタイミング(方向信号VTDのエッジ)を検出し、このエッジ検出情報を所定の診断処理周期(例えば40ms周期)で取り込んでエッジ検出フラグxvtdを次のようにしてセット/リセットする。例えば、エッジ検出フラグxvtdが「0」の状態で、方向信号VTDのエッジが検出されれば、エッジ検出フラグxvtdを「1」にセットし、エッジ検出フラグxvtdが「1」の状態で、方向信号VTDのエッジが検出されれば、エッジ検出フラグxvtdをそのまま「1」に維持する。所定の診断処理周期(例えば40ms周期)でエッジ検出フラグxvtdを判定し、エッジ検出フラグxvtdが「1」であれば、正常カウンタcvtdnorml をインクリメントして異常カウンタcvtdfault を「0」にリセットすると共に、エッジ検出フラグxvtdを「0」にリセットする。このような処理を繰り返して、正常カウンタcvtdnorml のカウント値が正常判定回数しきい値KJDGEOK を越えた時点で、方向信号VTDが正常であると判定して正常判定フラグを「1」にセットし、異常判定フラグを「0」に維持又はリセットする。
以上説明した本実施例1の異常診断処理は、ECU22によって図4、図6、図8の各ルーチンに従って実行される。以下、各ルーチンの処理内容を説明する。
図4の位置信号異常診断ルーチンは、所定の診断処理周期(例えば40ms周期)で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段として役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ101で、異常診断が許可されているか否かを、異常診断許可フラグxjdge が「1」であるか否かで判定する。この異常診断許可フラグxjdge は、後述する図8の異常診断許可/禁止判定ルーチンによってセット/リセットされる。このステップ101で、異常診断が禁止されている(異常診断許可フラグxjdge =0)と判定されれば、以降の処理を行わずに本ルーチンを終了する。
図6の方向信号異常診断ルーチンは、所定の診断処理周期(例えば40ms周期)で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段として役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、異常診断が許可されているか否かを、異常診断許可フラグxjdge が「1」であるか否かで判定する。この異常診断許可フラグxjdge は、後述する図8の異常診断許可/禁止判定ルーチンによってセット/リセットされる。このステップ201で、異常診断が禁止されている(異常診断許可フラグxjdge =0)と判定されれば、以降の処理を行わずに本ルーチンを終了する。
図8の異常診断許可/禁止判定ルーチンは、所定の診断処理周期(例えば40ms周期)で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段として役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、現在のカム軸位相(実進角値)vvtaと、本ルーチンの前回終了時に取り込んだカム軸位相vvtaold との差を求め、この差を本ルーチンの処理周期である40ms(0.04)で除算した値vvtadev を求める。
vvtadev =(vvta−vvtaold )/0.04
この値vvtadev は、カム軸位相の1秒当たりの変化量、すなわちカム軸位相の変化速度となる。
nedev =vvtadev ×k
revmotor=ne+nedev
上述したステップ301〜303の処理は、特許請求の範囲でいうモータ回転速度推定手段として機能する。
その他、本発明は、異常診断方法を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
Claims (2)
- 内燃機関のクランク軸の回転速度の1/2の回転速度に対してモータの回転速度を調整することで該クランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「カム軸位相」という)を変化させて吸気側又は排気側のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置と、前記モータの回転位置に応じた位置信号及び/又は該モータの回転方向に応じた方向信号を周期的に出力するモータ回転状態検出系と、前記モータ回転状態検出系の異常診断処理を周期的に実行する異常診断手段とを備えた可変バルブタイミング制御システムのモータ回転状態検出系異常診断装置において、
前記カム軸位相の変化速度及び内燃機関回転速度に基づいてモータ回転速度を推定するモータ回転速度推定手段を備え、
前記異常診断手段は、前記モータ回転速度推定手段で推定したモータ回転速度が所定範囲内にあるときに前記モータ回転状態検出系の異常診断を禁止又は診断結果を無効とする手段を有することを特徴とする可変バルブタイミング制御システムのモータ回転状態検出系異常診断装置。 - 内燃機関のクランク軸の回転速度の1/2の回転速度に対してモータの回転速度を調整することで該クランク軸に対するカム軸の回転位相(以下「カム軸位相」という)を変化させて吸気側又は排気側のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置と、前記モータの回転位置に応じた位置信号及び/又は該モータの回転方向に応じた方向信号を周期的に出力するモータ回転状態検出系と、前記モータ回転状態検出系の異常診断処理を周期的に実行する異常診断手段とを備えた可変バルブタイミング制御システムのモータ回転状態検出系異常診断装置において、
前記カム軸位相の変化速度及び内燃機関回転速度に基づいてモータ回転速度を推定するモータ回転速度推定手段を備え、
前記異常診断手段は、前記カム軸位相が遅角側に変化しているときに前記モータ回転状態検出系の異常診断を禁止又は診断結果を無効とする手段と、前記モータ回転速度推定手段で推定したモータ回転速度が所定範囲内にあるときに前記モータ回転状態検出系の異常診断を禁止又は診断結果を無効とする手段とを有することを特徴とする可変バルブタイミング制御システムのモータ回転状態検出系異常診断装置。
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